硝酸与金属的反应(经典、全 面)
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案解析
高考化学氮及其化合物-经典压轴题附答案解析一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．硝酸是一种重要的化工原料，用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题：（1）某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究，若HNO3只被还原成NO，则：①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式：__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式：__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为__。
上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，最终得到的固体质量为__g。
（2）饮用水中NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，某饮用水研究人员提出，可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式：__Al＋__NO3-＋__OH－＋__=__[Al(OH)4]－＋__N2↑。
②上述反应中，还原剂与还原产物的物质的量之比是__，反应中转移电子0.3mol，生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672【解析】【详解】(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe＋NO3-＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，离子方程式为3Fe＋2NO3-＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；③28g铁的物质的量为0.5mol，与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，设生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量分别是xmol、ymol，即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁，根据N原子守恒知，生成NO的物质的量为(1.6－3x－2y)mol，根据得失电子守恒有3x＋2y＝3(1.6－3x－2y)，又有x＋y＝0.5，解得x＝0.2，y＝0.3，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为2∶3；上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁，故其物质的量为0.5mol×12＝0.25mol，质量为40g；(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可知离子方程式为10Al＋6NO3-＋4OH－＋18H2O=10[Al(OH)4]－＋3N2↑；②上述反应中，还原剂是Al，还原产物是N2，其物质的量之比为10∶3；由方程式可知，生成3molN2时转移电子30mol，所以反应中转移电子0.3mol，生成N2的体积(标准状况下)为0.3mol10×22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL。
硝酸硫酸和金属
⑴跟金属反应①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2 Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO3↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑+ 6H2O 在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.2.硝酸跟金属反应的一般规律硝酸与金属的反应是相当复杂的.在这类氧化还原反应中,包括许多平行反应,因此,可以得到多种还原产物,而且在还原产物之间还进行氧化还原反应. 某些金属（如镁、锌）与小于2 mol／L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气. 硝酸的还原产物,除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外,还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关,反应虽复杂,但硝酸跟金属的反应是有规律的. （1）在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,跟浓硝酸反应时,主要得到NO2,跟稀硝酸反应时,主要得到NO. （2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”,在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜,阻止反应进一步发生.这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO）,这是由于它们的还原性较强,能将硝酸还原成较低价的N2O.如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）. （3）镁、锌等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物.例如：当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05 g／cm3～1.20 g／cm3）时,反应按下式进行：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑若硝酸更稀,反应会生成氨,氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵.4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O（4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓、稀硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化.（5）Sn、Sb、W、V等金属跟浓硝酸作用,生成金属氧化物,而不是硝酸盐（因为这些金属氧化物不溶于硝酸,反应不再继续发生）.3.金属的钝化（1）钝化现象如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系,我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大.当增大到一定程度时,它的反应速率迅速减小,继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小,最后不再起反应,即铁变得“稳定”了,或者像一般所说的,铁发生“钝化”了.不仅铁,其他一些金属也可以发生钝化.例如,Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、Nb和W等,其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、Fe.不仅硝酸,其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等,都可以引起金属的钝化.硫酸与金属反应的一般规律之一(1)浓H2SO4与金属反应的规律①常温时，Fe、Co、Ni、Cr、Al等金属与浓H2SO4作用，发生“钝化”。
巧用金属活动顺序解答硝酸金属计算题
浅谈巧用金属活动顺序解答硝酸与金属的计算题硝酸与金属的反应，是高考的命题热点，其中硝酸与金属的计算因其出题角度多而成为学生解题的难点。
笔者通过多年的教学总结得出初学者若从性质角度分类学习比从技巧方面更容易接受，即利用金属活动顺序将习题解法分类。
笔者现以高考题及高考模拟题为例做分析。
一、硝酸与不活泼金属的反应硝酸能氧化除铂、金以外的绝大多数金属，高考中有关氢后金属的考查主要是铜、银，也恰恰是教学中的重点。
铜、银与浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，与稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮，所以命题者往往巧妙地把题目叙述为某浓度硝酸或一定量10 mol·l-1硝酸等，解题中需考虑有没有浓硝酸随反应进行变成稀硝酸继续反应的问题。
例1.38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 ml（标准状况），反应消耗的hno3的物质的量可能是（）。
a.1.0×10-3 molb.1.6×10-3 molc.2.2×10-3 mold.2.4×10-3 mol解析：题目中铜与适量的浓硝酸反应，浓硝酸可能足量也可能随反应进行变成稀硝酸最终将铜消耗掉，此高考题若用极值法解比较麻烦且会出现两个答案，我们应抓住铜与浓硝酸及稀硝酸反应时硝酸都是体现氧化性和酸性，所以可以直接用守恒法求解。
根据氮原子守恒求解如下：n（cu）=n[cu（no3）2]=■=6×10-4 moln（no、no2）=■=1×10-3 mol则反应消耗的hno3为2×6×10-4mol+1×10-3mol=2.2×10-3mol，c项正确。
由上题得，在解题时抓住关键词，挖出是否不能确定单一反应，用氮原子守恒法问题可使迎刃而解。
练1.a molcu与含b mol hno3的硝酸溶液恰好完全反应，被还原的hno3的物质的量是（）。
a.（b-2a） molb.■ molc.■mold.2a mol解析：根据元素守恒，1molcu生成cu（no3）2过程中，起酸性作用的硝酸为2mol，故amolcu与bmolhno3恰好反应起酸性作用的为2amol，其余硝酸被还原，即被还原的硝酸为（b-2a）mol。
铜与稀硝酸的反应
铜与稀硝酸的反应实验演示操作方法按图装好实验装置，并检验这一装置气密性。
在烧瓶里放3－－4片铜片，再打开漏斗活塞，将稀硝酸放入烧瓶，直至浸没铜片为止，观察现象，然后再把烧瓶加热，用排水法收集一试管气体。
实验现象铜片中假如稀硝酸不加热时，仅有少量气泡产生，当给烧瓶加热时，产生大量气泡，试管中收集到气体为无色，在水面下用拇指堵住试管口，把试管从水中取出，并使管口向上，放开拇指，试管口处气体变为红棕色。
烧瓶内溶液呈蓝色。
实验结论铜与稀硝酸在不加热时反应缓慢，在加热时反应速度较快，有无色NO气体生成，同时生成硝酸铜，反应方程式：3Cu ＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2 ＋2NO ↑＋4H2O实验考点1、金属与稀硝酸反应规律；2、金属活动性顺序表中H后面的金属与氧化性酸的反应特点与计算。
经典考题1、0.3molCu与足量的稀HNO3完全反应时，被还原的HNO3的物质的量是A、0.8molB、0.6molC、0.4molD、0.2mol试题难度：易2、向1L0.5mol/L的H2SO4溶液中加入10.1gKNO3和12.8gCu 充分反应后产生的气体在标态下的体积为( )A、2.24LB、3.36LC、4.48LD、5.60L试题难度：中3、已知锌和稀硝酸反应时，每有1mol硝酸反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是什么物质？并写出有关化学方程式。
试题难度：难1 答案：D解析：直接考查方程式，硝酸同时体现氧化性和酸性，3摩尔铜参加反应时被还原的硝酸是2摩尔。
2 答案：A解析：根据铜和稀硝酸反应的离子方程式进行计算，硫酸提供氢离子，硝酸钾提供硝酸根离子，判断硝酸根不足，根据硝酸根进行计算可得。
3 答案：还原产物可能是N2O或是NH4NO3。
4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O解析：利用电子得失守恒计算，10摩尔硝酸参加反应就有8摩尔电子转移，即有4摩尔的金属锌参加反应，同时生成4摩尔硝酸锌，那么体现酸性的硝酸就是8摩尔，只有2摩尔的硝酸得8摩尔电子，平均每摩尔硝酸得电子4摩尔，产物为N2O ，当然还有一种可能是只有其中的1摩尔硝酸得到8摩尔电子到－3价，最后产物为硝酸铵。
微专题26 金属与硝酸反应的规律与计算-高考化学考点微专题
微专题26 金属与硝酸反应的规律与计算一、硝酸与金属反应的规律1．硝酸与金属反应不能产生H2。
2．还原产物一般为HNO3（浓）−−→NO2，HNO3（稀）−−→NO，很稀的硝酸还原产物也可能为N2O，N2，或NH4NO3。
3．硝酸与金属反应时既表现出氧化性，又表现出酸性。
4．硝酸与Cu反应：（1）Cu与浓硝酸反应时，浓硝酸被还原为NO2，氮元素的化合价变化由+5−−→+4；（2）Cu与稀硝酸反应时，稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化由+5−−→+2。
（3）一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。
5．硝酸与Zn反应：（1）锌与浓硝酸：Zn+4HNO₃＝Zn(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O（2）锌与中等浓度的硝酸：3Zn+8HNO₃＝3Zn(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O（3）与一般稀硝酸4Zn＋10HNO₃＝4Zn(NO₃)₂＋N₂O↑＋5H₂O（4）与较稀硝酸反应：5Zn＋12HNO₃＝5Zn(NO₃)₂＋N₂↑＋6H₂O（5）与极稀硝酸反应：4Zn+10HNO₃＝4ZN(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O二、硝酸与金属反应的计算方法1．原子守恒法-的形式存在于溶液中；一部分HNO₃与金属反应时，一部分HNO₃起酸的作用，以NO3作为氧化剂，转化为还原产物。
这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO₃中氮原子的物质的量。
2．得失电子法HNO₃与金属的反应属于氧化还原反应，HNO₃中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
3．电荷守恒法HNO ₃过量时反应后溶液中（不考虑OH-）有：()()()n+-+3H NO M cc nc =+（n+M代表金属离子）。
4．离子方程式计算法金属与H 2SO 4，HNO ₃的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 3-在H 2SO 4提供的H +的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H +或NO 3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
硝酸与金属反应的化学方程式
硝酸与金属反应的化学方程式硝酸是一种强氧化剂，常用于实验室和工业生产中。
它可以与许多金属发生反应，生成相应的金属盐和氮氧化物。
下面是一些常见的硝酸与金属反应的化学方程式及其解释。
1. 硝酸与铜反应：3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O解释：硝酸与铜发生反应时，铜被氧化为二价铜离子，硝酸被还原为一氧化氮和水。
生成的铜离子与硝酸根离子结合形成铜硝酸盐。
同时，反应过程中放出的一氧化氮气体可以形成棕色烟雾。
2. 硝酸与铁反应：3Fe + 8HNO3 -> 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O解释：硝酸与铁发生反应时，铁被氧化为二价铁离子，硝酸被还原为一氧化氮和水。
生成的铁离子与硝酸根离子结合形成铁硝酸盐。
同时，反应过程中放出的一氧化氮气体可以形成棕色烟雾。
3. 硝酸与锌反应：Zn + 2HNO3 -> Zn(NO3)2 + H2O解释：硝酸与锌发生反应时，锌被氧化为二价锌离子，硝酸被还原为水。
生成的锌离子与硝酸根离子结合形成锌硝酸盐。
4. 硝酸与铝反应：2Al + 6HNO3 -> 2Al(NO3)3 + 3H2O解释：硝酸与铝发生反应时，铝被氧化为三价铝离子，硝酸被还原为水。
生成的铝离子与硝酸根离子结合形成铝硝酸盐。
这些反应中，硝酸起到了氧化剂的作用，将金属氧化为相应的离子形式。
同时，硝酸自身被还原为氮氧化物和水。
生成的金属离子与硝酸根离子结合形成相应的金属硝酸盐。
硝酸与金属反应的特点是产生氮氧化物。
在反应过程中，一氧化氮气体会释放出来，形成棕色烟雾。
这是由于一氧化氮与空气中的氧气反应形成二氧化氮，而二氧化氮在空气中会与水蒸气反应形成硝酸，从而形成可见的棕色烟雾。
硝酸与金属反应是一种常见的化学反应，它具有重要的实验室和工业应用。
在实验室中，我们可以利用这些反应来制备金属盐，用于分析和实验。
在工业上，硝酸与金属反应可以用于生产金属盐和氮氧化物。
(完整版)关于硝酸与金属反应的计算
n(HNO3) =n(M) × a + n(NO2) +n(NO)
﹛ HNO3
①作酸：M（NO3）a；则n(HNO3)=n(M) × a
②作氧化剂n(NO)
a.溶液中减少的NO3-的物质的量即被还原硝酸的 物质的量；
b.若产生的气体是NO或NO2，产生的气体的物质 的量即被还原的硝酸。
（4）利用离子反应方程式计算
3Cu + 8H+ + 2NO3- === 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 硝酸与硫酸（或盐酸）混合时
[分析]：硝酸与硫酸（或盐酸）混合时 当硝酸与硫酸（或盐酸）混合时，由于生成的硝酸盐
中NO3-与硫酸（或盐酸）电离出的H+仍会继续与金属 反应，这时用离子反应方程式计算较为方便。
例2：为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合 金溶于80mL13.5mol/L的HNO3中，待合金完 全溶解后，收集到气体6.72L（标况下），并 测得溶液中H+的物质的量浓度为1mol/L，假设 反应前后溶液体积不变，试计算：
（1）被还原的HNO3的物质的量 0.3mol （2）合金中银的质量分数 36%
例1：1L稀硝酸和稀硫酸的混合溶液，其物质 的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该 混合溶液中加入足量的铜粉，最多能够溶解铜 粉的质量是___9_._6___g，产生的气体（标况） 约为__2_._2_4___L。
（4）铁与硝酸的计算
第三次月考试题 全国100所名校单元测试示范卷·化学卷（十三）
例1：若将38.4g铜和一定量的浓硝酸反应，当 铜完全溶解时，产生的气体（NO，NO2的混 合气体）在标况下的体积为22.4L，则消耗的 硝酸的物质的量为多少？标况下NO，NO2的 体积分别为多少？
硝酸与金属反应总结
金属和硝酸反应的分类题型一、知识要点：硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀、浓硝酸都有氧化性。
硝酸越浓氧化性越强。
同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。
硝酸浓度不同，氧化能力不同。
硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。
具体如下：⒈一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和NO2，与稀硝酸反应常需加热，生成硝酸盐和NO，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。
⒉常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。
若加热，解除钝化则发生反应。
如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：Fe+6HNO3(浓)＝Fe(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O (注意：铁与硝酸反应时，无论硝酸是否过量，开始时总是把Fe氧化成Fe3+)铁过量时再与Fe3+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。
Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O……①3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O……②设n(Fe):N(HNO3)=a，则a≤1/4时，按①进行；a≥3/8时，按②进行；1/4≤a≤3/8时，两者都有。
如：５Fe＋１６HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO↑+2H2O比例关系：４HNO3～NO②可认为是①反应后Fe过量。
Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2⒊当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时，由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。
除可生成NO2或NO外，在更稀硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。
一般情况下，对于同一种还原剂来说，硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。
浓硝酸被还原的主要产物是NO2，稀硝酸被还原的产物主要是NO；再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O，而更稀的硝酸则被还原成NH3（NH3与HNO3反应生成NH4NO3）。
硝酸与金属的反应(经典、全面)
硝酸与金属反应专题硝酸与金属反应的计算是一个难点,但也是历年高考的热点问题，此类问题技巧性较强，常使用的方法有电子得失守恒，N原子守恒等，下面一一讲解。
一、从反应的本质看金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用。
例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑Fe2+与稀硝酸反应的实质是: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑【例 1】铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( )A. Fe2 (SO4) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4【例2】已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( )A. 浅绿色加深B.颜色变浅C.溶液变黄D.无法判断【例3】在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是A.0.15B. 0.225C. 0.35D. 0.45变式1：稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。
若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为A．2.4g B．3.2g C．6.4g D．9.6g变式:2：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO3被还原成NO)二、N原子守恒参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO2),即是溶液中的NO3-和生成的NO(或NO2)中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量。
高一化学同步精品讲义必修第二册微专题3_硝酸与金属反应的相关计算
微专题三硝酸与金属反应的相关计算思维模型(1)硝酸与铜反应浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO－3又被还原为NO。
(2)稀硝酸与铁反应Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
①n(HNO3)n(Fe)≥4，产物为Fe(NO3)3；②n(HNO3)n(Fe)≤83，产物为Fe(NO3)2；③83<n(HNO3)n(Fe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
计算方法(1)原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分硝酸作为氧化剂转化为还原产物NO x，NO－3和NO x中氮原子的总物质的量等于反应消耗的硝酸中氮原子的物质的量。
(2)得失电子守恒法：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，硝酸中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。
(3)电荷守恒法：硝酸过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO－3)＝c(H＋)＋xc(M x＋)(M x＋代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在硫酸提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算。
先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO－3进行相关计算，且要符合电荷守恒。
1.足量的铜和含有2.4×10－3 mol硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体22.4 mL。
参加反应的铜的质量是()A.3.84×10－2 gB.4.48×10－2 gC.4.83×10－2 gD.5.76×10－2 g答案 B解析铜与浓硝酸可能发生的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
硝酸与金属反应的化学方程式
硝酸与金属反应的化学方程式1介绍硝酸是一种氧化性很强的化学物质，它与许多金属之间都会发生反应。
这些反应可能是剧烈的，有时候甚至是爆炸性的。
本文将介绍硝酸与不同金属反应的化学方程式及反应过程。
2硝酸与铜的反应硝酸能够将铜氧化为二氧化铜，并生成一定量的二氧化氮气体和水。
反应的化学式如下：Cu+4HNO3→Cu(NO3)2+2NO2+2H2O在这个反应中，硝酸从铜中夺取了电子而形成了Cu2+离子，同时产生了NO2和水。
这个反应是放热的，并且会产生一定的气体。
3硝酸与锌的反应硝酸可以与锌反应，这个过程是放热的。
反应的化学方程式如下：Zn+2HNO3→Zn(NO3)2+H2反应消耗了硝酸中的氧，并同时生成了氮氧化物和水。
4硝酸与铁的反应硝酸也会与铁发生反应，可以生成铁的硝酸盐，并产生一定量的二氧化氮和水。
反应的化学式如下：3Fe+4HNO3→3Fe(NO3)2+2NO+2H2O这个反应是放热的，产生的氮氧化物可以形成一团红色的气体。
5硝酸与镁的反应硝酸与镁反应会生成镁的硝酸盐，并放出氢气。
反应的化学式如下：Mg+2HNO3→Mg(NO3)2+H2这是一个放热反应，同时产生了一些气体。
6硝酸与铝的反应硝酸与铝反应产生铝的硝酸盐，并放出一些氢气。
反应的化学式如下：2Al+6HNO3→2Al(NO3)3+3H2这个反应是放热的，同时也会产生少量气体。
7结论硝酸和金属的反应是一种氧化还原反应，其中硝酸在反应中担任了氧化剂的作用。
这些反应可能是剧烈的，有时候甚至是爆炸性的。
在实验室中应该严格控制反应的条件，以免发生事故。
正确的化学实验操作方法是非常重要的，同样应遵循安全规则。
铁与硝酸镁反应-概述说明以及解释
铁与硝酸镁反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铁与硝酸镁的反应是一种重要的化学反应，在化学领域中具有广泛的应用。
该反应是指当固体铁与硝酸镁溶液接触时，会发生化学变化，并产生特定的产物。
这个反应过程在很大程度上受到反应条件和影响因素的制约。
铁与硝酸镁反应的本质是一种氧化还原反应。
在反应中，固态铁（Fe）将其电子转移给硝酸镁（Mg(NO3)2），使硝酸镁发生还原反应，而自身则发生氧化反应。
这个反应过程可以通过观察到镁离子的颜色变化来察觉，通常为颜色由无色转变为深绿色。
反应速率与反应条件和影响因素密切相关。
一些主要的影响因素包括反应温度、反应物浓度、溶液pH值、反应物质量和反应容器等。
反应温度的升高可以加快反应速率，因为温度升高会增加反应物子分子的平均动能，使它们更容易相互碰撞并发生反应。
此外，在适当的pH值下，反应速率通常也会更快。
研究铁与硝酸镁反应的目的是为了更好地理解反应机理，并为相关应用提供理论基础。
通过揭示反应过程中的关键因素和化学反应的动力学特征，可以为工业生产中的新材料合成、能源转换等领域的研究提供帮助。
总之，铁与硝酸镁反应是一种重要的氧化还原反应，反应速率受到多种反应条件和影响因素的影响。
深入研究反应机理和动力学特征，有助于我们更好地理解这一反应并为相关领域的应用提供支持。
1.2 文章结构在编写文章结构部分时，我们可以提供一些关于本文结构的介绍和每个章节的主要内容概览。
以下是对文章结构部分内容的一个示例：文章结构本文探讨了铁与硝酸镁之间的反应过程以及与其相关的条件和影响因素。
文章主要分为三个部分：引言、正文和结论。
引言在引言部分，我们将对本文的主题进行概述，并介绍文章的结构和目的。
首先，我们将简要介绍铁与硝酸镁反应的背景和相关研究。
其次，我们将概述本文的结构和各章节的主要内容。
最后，我们将明确本文的目的，即探讨铁与硝酸镁反应的过程、条件和影响因素。
正文正文部分将详细描述铁与硝酸镁的反应过程，并探讨与该反应相关的条件和影响因素。
硝酸与金属反应规律
硝酸与金属反应规律a.一般地说，浓硝酸（12～16mol/L）与金属反应，不论金属活泼与否，它被还原的产物主要是NO2；b.硝酸浓度为6～8mol/L时与金属反应主要产物是NO；c.硝酸浓度为2mol/L时与金属反应主要产物是N2O；d.硝酸浓度为小于2mol/L时一般不与不活泼的金属反应，而与活泼金属反应其还原产物主要为N2和NH4+。
3、金属与硝酸反应规律的总结（1）、金、铂等不活泼金属不与硝酸反应；（2）、铁、铬、铝等金属表面形成不溶于冷浓硝酸的致密的氧化膜，从而阻断了内部金属与硝酸的进一步反应（即所谓的“钝化”现象）；（3）、锡、锑等偏酸性的金属与浓硝酸作用生成含水的氧化物或含氧酸；（4）、金属活动性顺序中位于氢后面的金属如铜、汞、银等，跟硝酸反应时，主要得到NO2，跟稀硝酸反应时，主要得到NO，例如：Cu + 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O（5）、金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等跟硝酸反应时，除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH4+、H2等，例如：4Mg + 10HNO3(1mol·L－1)===Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O4Mg + 10HNO3(2mol·L－1)===Mg(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O3Mg + 8HNO3(6mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OMg + 4HNO3(16mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
(完整版)硝酸与金属反应计算题
硝酸与金属反应的计算一、从反应的本质看:金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用.例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑Fe2+与稀硝酸反应的实质是: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑例1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( ) 。
A. Fe2 (SO4) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4解析: 铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供H+, 盐提供NO3-，构成强氧化条件，能溶解铜并产生气体。
答案选 C。
例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是( )。
A. m1一定大于m2B. m1一定等于m2C. m1可能等于m2D. m1可能大于m2解析: 铁铜混合物与不足量的硝酸反应后生成硝酸盐,即溶液中的盐含有NO3-,再加稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,会再溶解一部分金属。
答案选A。
例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。
A. 浅绿色加深B.颜色变浅C.溶液变黄D.无法判断解析: 原Fe (NO3) 2溶液中含有NO3-,再加入稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应，3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑溶液变黄,答案选 C例4.在100 mL 混合溶液中, HNO3 和H2SO4 的物质的量浓度分别是0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+ 的物质的量浓度是( )。
硝酸腐蚀金属的原理
硝酸腐蚀金属的原理
摘要：
一、硝酸的特性和种类
二、硝酸对金属的腐蚀作用
1.硝酸的氧化性
2.硝酸与金属的反应过程
3.影响硝酸腐蚀效果的因素
三、防止硝酸腐蚀的方法
正文：
一、硝酸的特性和种类
硝酸是一种强氧化性酸，其化学式为HNO3。
根据浓度的不同，硝酸可以分为稀硝酸和浓硝酸。
稀硝酸通常指浓度在10% 以下的硝酸溶液，而浓硝酸则是指浓度在70% 以上的硝酸溶液。
二、硝酸对金属的腐蚀作用
1.硝酸的氧化性
硝酸具有很强的氧化性，能够与许多金属发生反应。
在反应过程中，硝酸会将金属氧化成相应的阳离子，同时自身还原成一氧化氮（NO）或二氧化氮（NO2）。
2.硝酸与金属的反应过程
以铜为例，硝酸与铜反应可以生成硝酸铜和一氧化氮：
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3.影响硝酸腐蚀效果的因素
硝酸腐蚀金属的效果受到多种因素的影响，包括硝酸的浓度、反应温度、金属的性质以及反应时间等。
一般来说，硝酸浓度越高、反应温度越高，腐蚀效果越明显。
此外，某些金属（如银、铂等）对硝酸具有较强的抗腐蚀性。
四氧化三铁与浓硝酸反应的化学方程式
四氧化三铁与浓硝酸反应的化学方程式下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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硝酸与金属反应专题硝酸与金属反应的计算是一个难点,但也是历年高考的热点问题，此类问题技巧性较强，常使用的方法有电子得失守恒，N原子守恒等，下面一一讲解。
一、从反应的本质看金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用。
例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O+2NO↑Fe2+与稀硝酸反应的实质是: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑【例 1】铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( )A. Fe2 (SO4) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4【例2】已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2OFe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( )A. 浅绿色加深B.颜色变浅C.溶液变黄D.无法判断【例3】在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是A.0.15B. 0.225C. 0.35D. 0.45变式1：稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。
若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为A．2.4g B．3.2g C．6.4g D．9.6g变式:2：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO3被还原成NO)二、N原子守恒参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO2),即是溶液中的NO3-和生成的NO(或NO2)中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量。
【例1】将25.6 mg Cu 与1.4×10-3 mol 的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml。
(假设反应中只产生NO 或NO2）【例2】将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 的硝酸充分反应,铜完全溶解,反应后溶液中的H+ 的物质的量为a mol.(假设反应中只产生NO或NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为 mol。
A. 0.28B. 0.31C. a+0.2D. a+0.4【例3】为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 ml、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0 ， 假设反应后溶液的体积仍80 mL。
(1) 被还原的硝酸的物质的量. (2)合金中各金属成分.三、从得失电子守恒的角度一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到,转化为 NO 或 NO2 ,根据得失电子解题。
【例1】在Cu与稀硝酸反应中,如果有1 mol 硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为 mol。
A.3/8B.8/3C.3/2D.2/3【例2】1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到 672 mL 的气体(标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为 mL。
A.168B.224C.336D. 504【例3】将32.64 g 铜粉与140 mL 一定量浓硝酸恰好完全反应,铜完全溶解,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2 L.(假设反应中只产生 NO 或NO2 )请回答:(1)NO的体积为 mL；NO2的体积为 mL。
(2)原硝酸的浓度为 mol/L守恒法变式训练1. 1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。
则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol。
2.一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。
已知参加反应的 30 g HNO3中被还原的 HNO3 质量为 13 g，则生成的 NO 和 NO2 的体积比为( 同温同压下测定)A. 1:1B. 1:2C. 2:11D. 4:13. m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V1 L 气体，将所得气体通过足量水后，收集到 V2 L气体，欲使 V2 L气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体体积均在标准状况下测定，且不考虑有 N2O4 生成)A. molB. molC. molD.无法计算4.铜与1mol／L的硝酸反应，如果NO3－浓度下降0．2mol／L，则溶液中c(H＋)同时下降A．0．2 mol／L B．0．4 mol／LC．0．6 mol／L D．0．8 mol／L5. 13g锌与硝酸溶液反应，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的还原产物是A．NH4NO3或N2O B．只有N2OC．只有NO D．只有N26.（1） m g铁屑与含有 n gHNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若 m : n= 1 : 2.7，该反应的化学方程式为________________________________（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐)（2）含 n g HNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有 n/4 gHNO3被还原成NO（无其它还原产物)则 n 的范围为____________________（3）某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2:5，此时硝酸的还原产物是____________四、从反应始态和最终状态看终态法的运用使许多复杂问题简单化,在化学计算中具有非常重要的地位。
【例1】铜镁合金4.6 g 完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N2O4气体(标准状况下).反应后的溶液中加足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为 g变式1：一定量的 Fe 和 Fe2O3 的混合物投入250 mL 浓度为2 mol/L 的硝酸溶液，固体全部溶解，生成1.12 L NO气体(标准状况下)，再加入1 mol/L 的 NaOH 溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加 NaOH 溶液的体积最少为（ ）A. 450 mLB. 500 mLC. 400 mLD. 不能确定五、 从极限的角度硝酸与铁反应,随用量的不同,产物可能是 Fe(NO3)2 或 Fe(NO3)3 这时可用极限法解。
如果产生的气体产物不单一,可能也要用极限法解。
【例1】把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。
下列说法正确的是( )A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1变式1： 14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1 L。
称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g。
则原溶液中硝酸的浓度为A. 0.4 mol/LB. 0.6 mol/LC. 0.8 mol/LD. 1.0 mol/L 变式2： 0.03 mol 的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2 、N2O4混合气体共 0.05 mol,该混合气体的平均相对分子量可能是( )A . 30B . 46 C. 50 D. 66六、铁铜合金与硝酸的反应例：现有铁和铜组成的合金共a mol，其中Cu的物质的量分数为x，研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中，使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。
试回答下列问题：（1）随HNO3用量的增加，溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况，请用粒子符号填写下列表1空白：①②③④⑤⑥溶液中的金属离子Fe2+Fe2+、Cu2+Cu2+、Fe3+残留固体成分Fe、CuCu（2）若残留固体只有铜时，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号） ；若合金全部溶解，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号） ；（3）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取值范围（用a，x表示） ；（4）当x=0.5 ，且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO。
则a = ，b = ，变式1：铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是()A. m1一定大于m2B. m1一定等于m2C. m1可能等于m2D. m1可能大于m2变式2：一定质量的铜铁合金，完全溶于浓HNO3，若反应中硝酸被还原只产生3.36L的NO2气体、560 mL的N2O4气体和1.12升NO气体（都已折算到标准状况），反应后溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色。
则合金的质量为A．9.80 g B．10.80 g C．11.20 g D．13.20g【针对练习】1.（2014届达州一诊）在14.0g银铜合金中加入500mL一定浓度的浓硝酸，合金全部溶解，收集到NO2和NO体积共2.24L（标准状况下），再向该溶液中加入bml,4mol/L的NaOH溶液，刚好使溶液中的阳离子沉淀完全；若将收集到的气体全部与标准状况下的O21.12L充分混合后，通入水中二者刚好完全反应。
下列有关说法不正确的的是A．银的质量为10.8gB．NO与NO2的体积比之比（相同条件下）为2:1C．原硝酸的物质的量浓度 (0.1mol+4b×10-3mol)/0.5LD．沉淀中Cu(OH)2的物质的量为0.05mol2.（2014届眉山一诊）一定质量的镁、铝合金与硝酸溶液恰好完全反应，得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与标准状况下3.36L氧气混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸盐溶液中加入2mol/LNaOH溶液至沉淀最多时停止加入，将所产生沉淀滤出，向滤液加水稀释至500ml，此时所得溶液物质的量浓度为A．0.5mol/L B. 1mol/L C. 1.2mol/L D.2mol/L 3.（2007四川）足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1．68 LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。